Tendermint
最核心的代码位于consensus
包下,consensus下的文件是tendermint最大的理论创新之处.
从这篇文章开始,我们分析tendermint的核心代码consensus模块.
最简单的分类方法如上图,主要由三个核心组件构成,分别是consensusReactor,consensusState以及TimeoutTicker.
其中consensusReactor主要负责与其它的节点的reactor交互,核心职能有以下两部分:
- 接收到其它节点发送的消息,将其传送到consensusState
- 接收到自己的状态机发送的消息,决定如何将其发送到其它节点的consensusReactor.
当然consensusReactor还提供了更多的功能,为了提高快速达成共识的速度.
其中TimeoutTiker就是一个计时器的代码实现,主要提供三部分功能:
- 收到重新计时请求,判断是否重新计时.若是,则停止上一个计时器,重新开始这次计时.
- 计时时间到发送提醒
- 退出
consensusState是tendermint中最重要的一个文件,里面有状态切换的状态机存放在其中.
consensusState 会调用各种资源来完成状态的接受与转变及外部的交互.
在consensusState中有几个核心组件:
- peerMsgQueue : 外部节点收到的消息,主要包括三种:proposal,blockPartMsg,voteMsg
- internalMsgQueue:自己内部给自己发送的消息,同样包括上述三种.
- RoundState:记录当前自己的参与共识状态的必要数据.
- PeerRoundState:记录当前自己连接的peer的参与共识状态的必要数据.
状态跃迁的核心的函数:
- enterNewRound
- enterPropose
- enterPrevote
- enterPrevoteWait
- enterPrecommit
- enterPrecommitWait
- enterCommit
会引起进入状态跃迁的核心函数的情况:
- handleMsg
- handleTimeout
- 其它的状态跃迁函数,如enterPropose满足isProposalComplete的条件会立刻进入enterPrevote
八个状态:
- RoundStepNewHeight = RoundStepType(0x01) // Wait til CommitTime + timeoutCommit
- RoundStepNewRound = RoundStepType(0x02) // Setup new round and go to RoundStepPropose
- RoundStepPropose = RoundStepType(0x03) // Did propose, gossip proposal
- RoundStepPrevote = RoundStepType(0x04) // Did prevote, gossip prevotes
- RoundStepPrevoteWait = RoundStepType(0x05) // Did receive any +2/3 prevotes for current round, start timeout
- RoundStepPrecommit = RoundStepType(0x06) // Did precommit, gossip precommits
- RoundStepPrecommitWait = RoundStepType(0x07) // Did receive any +2/3 precommits for current round, start timeout
- RoundStepCommit = RoundStepType(0x08) // Entered commit state machine
对于代码执行细节的分析,由简如繁可以更容易地理解整个过程.以下面单个节点情景作为说明:
只有单个节点参与共识的情况
1.首先进入enterNewRound
2.之后从enterNewRound进入enterPropose
3.进入enterPropose后,判断自己是不是validator.只有一个节点自己就是,进入defaultDecideProposal
4.进入defaultDecideProposal,把proposal和blockPartMsg发送到internalMsgQueue
5.收到internalMsgQueue的消息,然后进入handleMsg,通过handleMsg进入addProposalBlockPart
6.通过addProposalBlockPart 最后进入到enterPrevote
7.通过enterPrevote进入到defaultDoPrevote,对proposal进行签名,并发送到internalMsgQueue
8.handleMsg对收到的消息进行处理,进入到tryAddVote
9.tryAddVote判断vote正确,并且满足超过三分之二的情况,进入enterPrevoteWait
10.计时器超时,从enterPrevoteWait进入到enterPrecommit
11.通过enterPrevote对proposal进行再次签名,并发送到internalMsgQueue
12.handleMsg对收到的消息进行处理,进入到tryAddVote
13.tryAddVote判断vote正确,进入enterCommit,这里涉及情况比较多(在多个节点的条件下).
14.enterCommit落地区块,将区块发送给abci,收到返回后,此次共识结束.
由于只有单个节点,从某种角度上ticker并不会经常触发超时,并且不需要考虑收到某一个future round超过三分之二的选票.